Simulación de la convección natural en un horno eléctrico

GOÑI, SANDRO M.; SALVADORI, VIVIANA O.

INNOTEC Revista del Laboratorio Tecnológico del Uruguay

Laboratorio Tecnológico del Uruguay

Lugar: Montevideo; Año: 2016 vol. 11 p. 36 - 41

Los productos cárnicos y panificados son de consumo masivo en numerosos países,  presentando un consumo de energía elevado, y usando hornos eléctricos cada vez en mayor medida. En este sentido, es importante desarrollar hornos eficientes. El objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo preliminar de la fluido-dinámica por convección natural dentro de un horno eléctrico. Se utilizó un horno doméstico para los experimentos, dada la simetría del horno en las simulaciones numéricas se trabajó con un cuarto del volumen real. Para calcular el flujo de aire en el interior del horno se adoptó un modelo 3D de flujo laminar incompresible acoplando el balance de energía, y la aproximación de Boussinesq para describir las fuerzas de flotación. En el balance de energía se impuso la temperatura en el techo y el piso, y en la pared y la puerta se estableció pérdida de energía por convección. El modelo se validó aceptablemente con determinaciones experimentales de perfiles de temperatura en diferentes posiciones del horno. Las variaciones de temperaturas observadas experimentalmente, sugieren  que el modelo laminar y la aproximación de Boussinesq están al límite de sus posibilidades, por lo cual se prevé en futuros trabajos usar modelos de turbulencia.